Bir katı hal (YAG) laseri nedir

Üretim hassasiyeti mikrometre çağına girdiğinde, Jiangpin Technology katı hal lasersiyle endüstri sınırını yeniden şekillendirdi - bu "ışık bıçağı", enerji çekirdeği olarak katı hal kristallerine sahip, kesin birleme ve işaretlemesi doğruluğuyla beraber, kızılötesinden morötesine kadar dalga boyları olan bu teknoloji, Çin hassasiyetini PCB plakaları, pil çekirdeği ve ekranların damarlarına kazıdı. Şimdi birlikte katı hal lasersine bakalım:

Katı hal lasersı, nadir toprak veya geçiş metali iyonlarıyla karıştırılmış kristaller veya camlar gibi katı hal kazan ortamları temel alan laserlardır ve bu tür laserek birkaç milivat'tan birkaç kilovat'a kadar değişen çıktı güce sahip olabilir. Birçok katı hal laseri ışık pompalamak için flaş lambaları veya yay lambaları kullanır. Bu pompa kaynakları nispeten ucuzdur ve çok yüksek güce sahiptir, ancak verimleri oldukça düşüktür, ömürleri ortaladır ve kazan ortamında güçlü termal etkiler vardır, örneğin termal mercek etkisi. Laser dizileri genellikle katı hal laserpompalama için kullanılır ve bu şekilde pompalanmış katı hal laserleri (DPSS laserleri, aynı zamanda tüm-katı-hal laserleri olarak da bilinir) birçok avantaja sahiptir: kompakt montaj, uzun ömür ve mükemmel ışın kalitesi. Çalışma modu sürekli dalga olabilir, yani sürekli lazer çıkışı üretebilir veya pulsatör tipte olabilir, yani kısa süreli yüksek güçte lazer pülleri oluşturabilir.

Çalışma prensibi:

Katı hal lazerlerinde kullanılan aktivasyon ortamı, katı maddedir. Genellikle tüm katı maddeler optik pompalama yöntemini benimser; yani ışık kaynağı, kazanç ortamına enerji uygulamak için enerji kaynağı olarak kullanılır. Kazanç ortamındaki elektronlar, pompalama enerjisini soğurduktan sonra daha yüksek bir enerji seviyesine uyarılır. Uyarılmış durumda, bazı elektronlar daha yüksek enerji seviyelerinden belirli meta kararlı enerji seviyelerine geçiş yapar. Meta kararlı durumların ömrü diğer uyarılmış durumlarınkinden daha uzundur, bu nedenle enerji depolama ve biriktirme amacıyla kullanılabilir. Meta kararlı durumdaki bir elektron temel duruma geri döndüğünde, belirli bir enerjiye ve dalga boyuna sahip bir foton yayar. Oluşan fotonlar lazer boşluğu içinde çok sayıda yansıma geçirir. Bu geri bildirim mekanizması, uyarılmış radyasyonu kuvvetlendirerek güçlü bir lazer ışını oluşturur. Kuvvetlendirilen ışığın bir kısmı aynaların bazılarından geçer ve lazer çıktısı oluşur. Çıkış ışını genellikle dar bir çizgi genişliğine sahiptir ve meta kararlı durum ile temel durum arasındaki enerji farkıyla ilişkili olan belirli bir dalga boyuyla karakterizedir.

Katı hal laser türü:

Küçük diode ile pompalı Nd:YAG lasörlerinin (YAG lasörleri) veya Nd:YVO4 lasörlerinin (vanadat lasörleri) çıktı gücü tipik olarak birkaç milivat (mikro cihazlar için) ile birkaç vat arasında değişir. Q-anahtarlama lasörleri tarafından üretilen pulsan süreleri birkaç nanosaniye, pulsan enerjisi mikrojoül ve zirve gücü ise birkaç kilovat kadar yükselebilir. İçsel frekans iki katına çıkarılmasıyla yeşil ışık çıkışı elde edilebilir.

Q-anahtarlama Nd:YAG lasörleri lamba ile pompalı versiyonlarda yaygın olarak kullanılır. Pulsan pompa yüksek pulsan enerjisi sağlarken, ortalama çıkış gücü genellikle orta seviyededir (örneğin birkaç vat). Bu tür lamba ile pompalı lasörün aynı çıkış gücüne sahip diode pompalı versiyondan daha düşük maliyetindedir.

İplik lasörleri, yüksek ortalama çıkış gücü, yüksek güç verimliliği, yüksek ışın kalitesi ve geniş dalga boyu ayarlanabilirliği özelliklerine sahip özel bir tür katı hal lasördür.
Katı hal lasersı (özellikle fiber laserler ve diod-pompa katı hal laserleri tarafından temsil edilir), metal işleme, hassas mikro-isleme ve sert dokü tabanlı tıp tedavisi gibi geniş bir alan grubunda egemen bir konuma gelmiştir. Bu durum, harika kısa dalga boyu özellikleri, neredeyse mükemmel ışın kalitesi, güçlü ultra-kısa süreli çakışma yeteneği, kompakt yapısı, neredeyse mükemmel güvenilirlik ve düşük bakım gereksinimleri sayesinde olmuştur. Ayrıca sürekli olarak laser teknolojisinin yenilik ve gelişimine katkıda bulunmaktadır. Teknoloji seçimi, uygulama gereksinimlerinin, malzeme özelliklerinin ve maliyet-etkinliğinin kapsamlı bir değerlendirmesine bağlıdır.